自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育障碍,它涉及多种因素和机制,导致患者在临床表现上存在很大的差异。ASD患者的症状、智力、严重度和功能受损程度各不相同。ASD的起源可以追溯到胚胎发育的早期阶段,当时细胞的增殖和分化受到干扰,引发了一系列的神经发育异常,包括神经元的迁移、分层、成熟、突触形成和神经网络功能的障碍。
ASD的主要特征是两方面的核心缺陷:一是社交交流能力的损害,二是受限和重复的行为、兴趣或活动模式。然而,ASD的最大挑战是由其伴随的症状所造成的,例如情绪失控、焦虑、暴力、强迫、情绪波动、消化系统问题、抑郁和睡眠问题。ASD的诊断主要依据核心症状和相关症状的观察和心理评估,因此,临床诊断是基于核心行为的存在与否。精神疾病诊断和统计手册被广泛认为是ASD诊断的标准。
ASD的治疗方法多种多样,包括常规的和新型的疗法。常规的疗法包括社交技能训练、早期强化行为疗法、应用行为分析、语言疗法、职业疗法,以及药物治疗、经颅磁刺激、和一些替代疗法,如高压氧疗法、音乐疗法、认知和社会行为疗法。催产素激素疗法对于改善ASD的中枢症状有一定的效果,但是效果不稳定,需要更多的研究来验证其有效性。
开发新的疗法可能是改善ASD症状的最有效的干预手段。在新的疗法中,基因疗法和干细胞疗法显示出了治疗ASD的巨大潜力。利用从活体患者中分离的细胞,可以为研究ASD的机制提供新的视角,从而有可能逆转或减轻ASD的症状。在本文中,我们将介绍使用干细胞治疗ASD的临床试验的进展,以及其局限性、影响和未来展望。
干细胞治疗ASD的作用原理
干细胞具有至少两个关键的作用机制,可能对ASD的治疗有益:一是旁分泌作用(分泌组工具:干细胞释放的细胞因子、趋化因子和生长因子,负责修复和恢复受损的组织),二是免疫调节作用。
ASD表现出免疫系统的异常和炎症反应的增强。ASD患者的先天免疫和适应性免疫失衡,导致CD3+、 CD4+和CD8+T细胞以及自然杀伤(NK)细胞的改变。单核细胞和巨噬细胞的异常反应也证实了ASD的免疫异常,这些反应过量产生促炎性IL-1β细胞因子,并涉及到多种分子系统的改变,导致持续的免疫异常。干细胞的免疫调节作用可以修复这些ASD的免疫异常。干细胞可以通过抑制促炎性肿瘤坏死因子α和干扰素γ分子,并增加抗炎性IL-10水平,来有效地抑制CD8+和CD4+T淋巴细胞和NK细胞的过度活化和增殖。
另一个干细胞可以解决ASD的免疫和炎症异常的机制是细胞间接触激活机制,通过这种机制,干细胞可以将促炎细胞转化为抗炎细胞。
表格1总结了干细胞的自身能力可以对抗ASD的有害过程。下一节将介绍不同类型的干细胞对ASD的潜在治疗作用。
表格1用于治疗ASD的不同干细胞和相关来源的示意图及其作用机制
注意:归巢和迁移能力对于所有干细胞类型都是通用的。
用于治疗ASD的干细胞类型
目前已经发现了多种类型的干细胞。以下部分介绍了每种类型可能用于治疗ASD的方式。
胎儿干细胞 (FSC):FSCs存在于人类发育的各个阶段,可以从胎儿的各种体细胞器官、胎儿血液和各种胚胎外来源(如胎盘、羊膜、羊水和脐带)中分离出来。FSCs具有介于胚胎干细胞和成体干细胞之间的特性,它们在培养中自我更新更快,具有更大的分化潜力和高植入率,并且不会在体内形成畸胎瘤。
为了治疗神经退行性疾病,已经探索了